지리산국립공원 방사 반달가슴곰에 의한 식물 종자의 공간적 분포 예측에 관한 연구 Studies on the Prediction of Seed Shadows of Woody Plants by Asiatic Black Bears(Ursus thibetanus ussuricus) released in the Jirisan National Park원문보기
본 연구는 2008년부터 2012년까지 지리산에 방사된 반달가슴곰의 행동권, 이동거리, 배설물(식이물) 분석, 배설주기를 파악하고, Geographic Information System (GIS)과 Maximum Entropy(MaxEnt) 분석을 통해 지리산국립공원 과실나무의 종자 분산을 예측하여 반달가슴곰과 과실나무의 상호관계를 파악한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
배설물 52점에 대한 식이물의 출현 빈도는 식물류 79.6%, 곤충류 11.6%, 포유류 4.8%, 기타 4.1%이었고, 먹이의 분류군별 비(ratio)를 분석한 결과 식물이 91%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 외 포유류 및 기타(밀납) 종류가 각각 4%, 곤충류의 경우 1%의 비율이었는데, 반달가슴곰은 식물성먹이를 선호하는 ...
본 연구는 2008년부터 2012년까지 지리산에 방사된 반달가슴곰의 행동권, 이동거리, 배설물(식이물) 분석, 배설주기를 파악하고, Geographic Information System (GIS)과 Maximum Entropy(MaxEnt) 분석을 통해 지리산국립공원 과실나무의 종자 분산을 예측하여 반달가슴곰과 과실나무의 상호관계를 파악한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
배설물 52점에 대한 식이물의 출현 빈도는 식물류 79.6%, 곤충류 11.6%, 포유류 4.8%, 기타 4.1%이었고, 먹이의 분류군별 비(ratio)를 분석한 결과 식물이 91%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 외 포유류 및 기타(밀납) 종류가 각각 4%, 곤충류의 경우 1%의 비율이었는데, 반달가슴곰은 식물성먹이를 선호하는 잡식성 동물이었다. 반달가슴곰이 종자 분산한 식물은 늦봄(5～6월)에는 벚나무류(Prunus spp.), 산뽕나무(Morus bombycis)이었고, 가을철(9～10월)에는 다래나무(Actinidia arguta), 층층나무(Cornus controversa), 대팻집나무(Ilex macropoda), 비목나무(Lindera erythrocarpa)를 확인 할 수 있었다.
제한적인 공간에서의 반달가슴곰 배설주기는 왕벚나무 종자가 출현한 배설물은 평균 13.5시간, 19.5시간, 27시간에 배설한 것으로 확인되었고, 종자가 가장 많이 함유된 시간대는 13.5시간(52%)이었고, 19.5시간(34.4%), 27시간(0.07%)으로 파악되었다.
반달가슴곰의 행동권 결과를 FK 95%에서 살펴보면 2008∼2012년 기간 동안의 연간 열매결실기 늦봄(5∼6월)에서는 2008년 34.0 ㎢로서 가장 크고, 2011년이 10.6 ㎢로 가장 작은 범위로 나타났다. 가을철(9∼10월) 행동권에서는 2008년이 36 ㎢로서 가장 크고, 2012년이 19.5 ㎢로서 가장 작은 범위로 보였고. 2～6년생의 곰의 연령별 행동권을 살펴보면, 5∼6월에서는 4년생이 53.1 ㎢로서 가장 큰 행동권을 보였고 2년생이 13.1 ㎢로서 가장 작은 행동권으로 나타났다. 9∼10월에는 3년생이 61.9 ㎢로서 가장 큰 행동권을 보였고 5년생이 8.5 ㎢로서 가장 작은 행동권을 차지하고 있었다.
대상 식물의 종자공간분포역(Seed shadows) 예측 결과, 늦봄 열매결실기에서는 수컷이 암컷보다 거의 2배 크기의 분포를 보였고, 연도별로는 2011년이 가장 넓은 반면, 2008년이 가장 좁은 범위를 보였다. 3년생 곰이 가장 큰 종자 분산 범위를 가지고 있었고 6년생 곰이 가장 작은 범위를 가지고 있었으며 3∼5년생 곰의 종자 분산 범위는 비슷하였다. 9～10월 열매결실기에는 수컷이 암컷보다 종자를 넓게 퍼트리는 것으로 분석되었는데, 곰들은 동면에 들어가기 전인 가을철에 많은 먹이를 먹고, 행동권의 크기를 적게 함으로써 동면에 대비하기 때문인 것으로 판단된다. 연도별로는 2012년이 가장 넓은 반면, 2010년이 가장 좁은 범위를 보였고, 연령별로는 3년생이 가장 큰 종자 분산 범위를 가지고 있었고 5년생이 가장 작은 범위를 보였다.
대상 식물의 자생 잠재력 모형 분석 결과는 벚나무류의 Area Under the Curve(AUC) 값이 0.71, 다래나무 0.94, 대팻집나무 0.73, 비목나무 0.70이상의 값이 나타나서 자생 잠재 정확도가 높게 나타났고, 산뽕나무 0.70, 층층나무 값이 0.68로 나타났지만, 자생 잠재 정확도가 높은 0.70값 근사치로 나타났다. 대상 식물의 잠재적 분포 모형에 영향을 미치는 환경요인은 대팻집나무를 제외한 5종의 대상 식물이 수계로부터의 거리가 분포모형에 가장 큰 기여를 한 것으로 나타났고, 대팻집나무에서만 임령이 기여도가 가장 큰 것으로 나타났다. 또한 임령, 고도는 대상 식물 잠재적 자생 분포 모형에 엇비슷하게 높이 기여하였고, 기복은 산뽕나무, 다래나무, 임상은 산뽕나무, 비목나무에 높은 영향을 주었다. 반면 경사와 방향은 잠재적 분포 모형에 영향을 가장 적게 미쳤다.
지리산에 분포하는 과실성목본식물은 곰에게 다량의 열매를 제공하는 피식자이며, 곰은 일련의 소화, 배설 과정을 거쳐 식물 모개체로 부터 종자를 널리 퍼트려 종족 유지할 수 있는 기회를 제공하여 상호간에 이익을 획득한 것으로 판단된다. 반달가슴곰의 행동권 및 이동거리는 다른 생물보다 크며 이는 지리산 과실성목본 식물의 유전적 다양성 및 건강성에 기여할 것으로 생각한다.
본 연구는 2008년부터 2012년까지 지리산에 방사된 반달가슴곰의 행동권, 이동거리, 배설물(식이물) 분석, 배설주기를 파악하고, Geographic Information System (GIS)과 Maximum Entropy(MaxEnt) 분석을 통해 지리산국립공원 과실나무의 종자 분산을 예측하여 반달가슴곰과 과실나무의 상호관계를 파악한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
배설물 52점에 대한 식이물의 출현 빈도는 식물류 79.6%, 곤충류 11.6%, 포유류 4.8%, 기타 4.1%이었고, 먹이의 분류군별 비(ratio)를 분석한 결과 식물이 91%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 외 포유류 및 기타(밀납) 종류가 각각 4%, 곤충류의 경우 1%의 비율이었는데, 반달가슴곰은 식물성먹이를 선호하는 잡식성 동물이었다. 반달가슴곰이 종자 분산한 식물은 늦봄(5～6월)에는 벚나무류(Prunus spp.), 산뽕나무(Morus bombycis)이었고, 가을철(9～10월)에는 다래나무(Actinidia arguta), 층층나무(Cornus controversa), 대팻집나무(Ilex macropoda), 비목나무(Lindera erythrocarpa)를 확인 할 수 있었다.
제한적인 공간에서의 반달가슴곰 배설주기는 왕벚나무 종자가 출현한 배설물은 평균 13.5시간, 19.5시간, 27시간에 배설한 것으로 확인되었고, 종자가 가장 많이 함유된 시간대는 13.5시간(52%)이었고, 19.5시간(34.4%), 27시간(0.07%)으로 파악되었다.
반달가슴곰의 행동권 결과를 FK 95%에서 살펴보면 2008∼2012년 기간 동안의 연간 열매결실기 늦봄(5∼6월)에서는 2008년 34.0 ㎢로서 가장 크고, 2011년이 10.6 ㎢로 가장 작은 범위로 나타났다. 가을철(9∼10월) 행동권에서는 2008년이 36 ㎢로서 가장 크고, 2012년이 19.5 ㎢로서 가장 작은 범위로 보였고. 2～6년생의 곰의 연령별 행동권을 살펴보면, 5∼6월에서는 4년생이 53.1 ㎢로서 가장 큰 행동권을 보였고 2년생이 13.1 ㎢로서 가장 작은 행동권으로 나타났다. 9∼10월에는 3년생이 61.9 ㎢로서 가장 큰 행동권을 보였고 5년생이 8.5 ㎢로서 가장 작은 행동권을 차지하고 있었다.
대상 식물의 종자공간분포역(Seed shadows) 예측 결과, 늦봄 열매결실기에서는 수컷이 암컷보다 거의 2배 크기의 분포를 보였고, 연도별로는 2011년이 가장 넓은 반면, 2008년이 가장 좁은 범위를 보였다. 3년생 곰이 가장 큰 종자 분산 범위를 가지고 있었고 6년생 곰이 가장 작은 범위를 가지고 있었으며 3∼5년생 곰의 종자 분산 범위는 비슷하였다. 9～10월 열매결실기에는 수컷이 암컷보다 종자를 넓게 퍼트리는 것으로 분석되었는데, 곰들은 동면에 들어가기 전인 가을철에 많은 먹이를 먹고, 행동권의 크기를 적게 함으로써 동면에 대비하기 때문인 것으로 판단된다. 연도별로는 2012년이 가장 넓은 반면, 2010년이 가장 좁은 범위를 보였고, 연령별로는 3년생이 가장 큰 종자 분산 범위를 가지고 있었고 5년생이 가장 작은 범위를 보였다.
대상 식물의 자생 잠재력 모형 분석 결과는 벚나무류의 Area Under the Curve(AUC) 값이 0.71, 다래나무 0.94, 대팻집나무 0.73, 비목나무 0.70이상의 값이 나타나서 자생 잠재 정확도가 높게 나타났고, 산뽕나무 0.70, 층층나무 값이 0.68로 나타났지만, 자생 잠재 정확도가 높은 0.70값 근사치로 나타났다. 대상 식물의 잠재적 분포 모형에 영향을 미치는 환경요인은 대팻집나무를 제외한 5종의 대상 식물이 수계로부터의 거리가 분포모형에 가장 큰 기여를 한 것으로 나타났고, 대팻집나무에서만 임령이 기여도가 가장 큰 것으로 나타났다. 또한 임령, 고도는 대상 식물 잠재적 자생 분포 모형에 엇비슷하게 높이 기여하였고, 기복은 산뽕나무, 다래나무, 임상은 산뽕나무, 비목나무에 높은 영향을 주었다. 반면 경사와 방향은 잠재적 분포 모형에 영향을 가장 적게 미쳤다.
지리산에 분포하는 과실성목본식물은 곰에게 다량의 열매를 제공하는 피식자이며, 곰은 일련의 소화, 배설 과정을 거쳐 식물 모개체로 부터 종자를 널리 퍼트려 종족 유지할 수 있는 기회를 제공하여 상호간에 이익을 획득한 것으로 판단된다. 반달가슴곰의 행동권 및 이동거리는 다른 생물보다 크며 이는 지리산 과실성목본 식물의 유전적 다양성 및 건강성에 기여할 것으로 생각한다.
Through this research between 2008 and 2012, we studied the activity area, travel range, droppings and excretion cycle of Asiatic black bears inhabiting in Mt. Jiri, and understood the relation between the bears and fruit trees by predicting the seed shadows of fruit trees in the Jirisan National Pa...
Through this research between 2008 and 2012, we studied the activity area, travel range, droppings and excretion cycle of Asiatic black bears inhabiting in Mt. Jiri, and understood the relation between the bears and fruit trees by predicting the seed shadows of fruit trees in the Jirisan National Park via analysis of the Geographic Information System (GIS) and Maximum Entropy (MaxEnt).
As a result of analyzing 52 pieces of feces, the feed consisted of 79.6% plant, 11.6% insect, 4.8% mammal and 4.1% other. The contents of each taxonomic group consisted of 91% plant, 4% mammal and other (beeswax) respectively, and 1% insect. The Asiatic black bear is an omnivore that prefers vegetables. The seeds excreted were from Prunus spp. and Morus bombycis in late spring around May and June, and from Actinidia arguta, Cornus controversa, Ilex macropoda and Lindera erythrocarpa in autumn between September and October.
The Asiatic black bears’ excretion cycle was tested by feeding them Prunus yedoensis fruit within a limited area, and the seeds were excreted three times with an average interval of 13.5, 19.5 and 27 hours. The seed content was 52% after 13.5 hours, 34.4% after 19.5 hours and 0.07% after 27 hours.
According to FK 95%, the Asiatic black bears’ activity area during the fruiting season around May and June between 2008 and 2012 was the largest in 2008 with a range of 34.0 ㎢ and the smallest in 2011 with a range of 10.6 ㎢. The activity area between September and October wast he largest in 2008 with a range of 36 ㎢ and the smallest in 2012 with a range of 19.5 ㎢. The average travel range of Asiatic bears aged 2～6 years during the fruiting season between May and June showed the largest among 4-year-olds with 53.1 ㎢, and the smallest among 2-year-olds with 13.1 ㎢. In September and October, 3-year-old bears showed the largest travel range of 61.9 ㎢ while 5-year-olds the smallest with 8.5 ㎢.
As a result of studying the seed shadows in the late spring season, the male bears showed nearly twice the dispersion rate of females. The year 2011 marked the largest range, and 2008 the smallest. Bears aged 3 and 6 years showed the biggest and smallest dispersal range respectively, and the ones in between showed similar results. In the fruiting season between September and October, male bears were found to disperse the seeds farther than females. The year 2012 showed the largest range, while 2010 showed the smallest. Three-year-olds had the largest dispersal range and 5-year-olds had the smallest.
The potential fruit tree growth model analysis shows an AUC value of 0.71 for Prunus spp.; 0.94 for Actinidia arguta; 0.73 for Ilex macropoda; and 0.70 for Lindera erythrocarpa. The AUC value of Morus bombycis and Cornus controversa are 0.70 and 0.68, nearly reaching the high potential value of 0.70. The main environmental factor that affects the potential growth model is the distance between water source and 5 types of fruit trees excepting Ilex macropoda. For Ilex macropoda, forest age was the biggest factor. The forest age and altitude had a similar amount of impact on the potential fruit tree growth model. Inconsistency had great influence on Morus bombycis and Actinidia arguta, and forest type on Morus bombycis and Lindera erythrocarpa. On the other hand, slope and direction had the least amount of impact on the potential growth model.
The fruit trees in Mt. Jiri provide food for the bears, and the bears help maintain species diversity by dispersing seeds from the parent tree through the process of digestion and excretion. Therefore, it suggested that the two species have co-evolved through co-adaptation. The Asiatic black bears’ home range will be wider than other animals, which might be contributed to the genetic diversity and health of fruit trees in Mt. Jiri.
Through this research between 2008 and 2012, we studied the activity area, travel range, droppings and excretion cycle of Asiatic black bears inhabiting in Mt. Jiri, and understood the relation between the bears and fruit trees by predicting the seed shadows of fruit trees in the Jirisan National Park via analysis of the Geographic Information System (GIS) and Maximum Entropy (MaxEnt).
As a result of analyzing 52 pieces of feces, the feed consisted of 79.6% plant, 11.6% insect, 4.8% mammal and 4.1% other. The contents of each taxonomic group consisted of 91% plant, 4% mammal and other (beeswax) respectively, and 1% insect. The Asiatic black bear is an omnivore that prefers vegetables. The seeds excreted were from Prunus spp. and Morus bombycis in late spring around May and June, and from Actinidia arguta, Cornus controversa, Ilex macropoda and Lindera erythrocarpa in autumn between September and October.
The Asiatic black bears’ excretion cycle was tested by feeding them Prunus yedoensis fruit within a limited area, and the seeds were excreted three times with an average interval of 13.5, 19.5 and 27 hours. The seed content was 52% after 13.5 hours, 34.4% after 19.5 hours and 0.07% after 27 hours.
According to FK 95%, the Asiatic black bears’ activity area during the fruiting season around May and June between 2008 and 2012 was the largest in 2008 with a range of 34.0 ㎢ and the smallest in 2011 with a range of 10.6 ㎢. The activity area between September and October wast he largest in 2008 with a range of 36 ㎢ and the smallest in 2012 with a range of 19.5 ㎢. The average travel range of Asiatic bears aged 2～6 years during the fruiting season between May and June showed the largest among 4-year-olds with 53.1 ㎢, and the smallest among 2-year-olds with 13.1 ㎢. In September and October, 3-year-old bears showed the largest travel range of 61.9 ㎢ while 5-year-olds the smallest with 8.5 ㎢.
As a result of studying the seed shadows in the late spring season, the male bears showed nearly twice the dispersion rate of females. The year 2011 marked the largest range, and 2008 the smallest. Bears aged 3 and 6 years showed the biggest and smallest dispersal range respectively, and the ones in between showed similar results. In the fruiting season between September and October, male bears were found to disperse the seeds farther than females. The year 2012 showed the largest range, while 2010 showed the smallest. Three-year-olds had the largest dispersal range and 5-year-olds had the smallest.
The potential fruit tree growth model analysis shows an AUC value of 0.71 for Prunus spp.; 0.94 for Actinidia arguta; 0.73 for Ilex macropoda; and 0.70 for Lindera erythrocarpa. The AUC value of Morus bombycis and Cornus controversa are 0.70 and 0.68, nearly reaching the high potential value of 0.70. The main environmental factor that affects the potential growth model is the distance between water source and 5 types of fruit trees excepting Ilex macropoda. For Ilex macropoda, forest age was the biggest factor. The forest age and altitude had a similar amount of impact on the potential fruit tree growth model. Inconsistency had great influence on Morus bombycis and Actinidia arguta, and forest type on Morus bombycis and Lindera erythrocarpa. On the other hand, slope and direction had the least amount of impact on the potential growth model.
The fruit trees in Mt. Jiri provide food for the bears, and the bears help maintain species diversity by dispersing seeds from the parent tree through the process of digestion and excretion. Therefore, it suggested that the two species have co-evolved through co-adaptation. The Asiatic black bears’ home range will be wider than other animals, which might be contributed to the genetic diversity and health of fruit trees in Mt. Jiri.
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